Условие равновесия в сообщающихся сосуда

Для качественного рассмотрения особенностей электродных процессов удобно воспользоваться следующей гидродинамической моделью. Предположим, что два сосуда, заполненных жидкостью, сообщаются между собой через систему последовательно соединенных трубок разного диаметра. Условием равновесия такой системы служит равенство уровней жидкости в обоих сосудах. Если поднять уровень жидкости в одном из них так, что возникнет перепад давления Ар, то начнется перетекание жидкости из одного сосуда в другой. Величина перепада давления Ар аналогична поляризации электрода в электрохимических процессах, скорость перетекания жидкости — скорости электродной реакции I, а каждая из соединительных трубок моделирует определенную стадию электрохимического процесса. Общий перепад давления Др складывается из перепадов на каждой из трубок Ару Ap=2Ap Аналогично этому в электрохимической системе общая поляризация А определяется совокупностью поляризаций АЕ , соответствующих отдельным стадиям. Однако аналогичное соотношение [c.146]

Иногда поверхностно судят о возможности протекания той или лной реакций только на основании величины Д2, . пренебрегая тем значением, которое имеет для решения этого вопроса численная величина константы равновесия К- Если изменение стандартной свободной энергии для данной реакции при комнатной температуре выражается большой отрицательной величиной порядка — 50 ООО кал, то нет сомнения, что реакция в подходящем интервале температур завершится полностью при условии, если будет найден катализатор, в присутствии которого реакция пойдет с измеримой скоростью. С другой стороны, когда изменение свободной энергии равно величине порядка, например 6000 кал, то иногда несколько поспешно заключают, что достаточно ввести это количество энергии в реагирующую систему для получения стехиометрического количества продуктов реакции из соответствующего числа молей реагентов. Действительно, если реакция может быть выполнена в гальваническом элементе, то минимальное количество энергии, требуемое для ее осуществления по химическому уравнению, будет равно 6000 кал или 25 ООО джоулей но если только продукты электролиза не будут постоянно удаляться из сферы реакции, то процесс в элементе станет весьма малопроизводительным или даже вообще прекратится. Однако, поскольку большинство реакций протекает обычно не в гальванических элементах, а в обыкновенных реакционных сосудах, то величина 6000 кал определяет численное значение величины К, которое,в свою очередь, определяет максимальную степень превращения, возможную в реагирующей системе, когда в ней присутствуют все необходимые компоненты. Если один (или несколько) продуктов реакции выбывают из зоны реакции в виде пара или твердого осадка, то реакция доходит до конца но этот вывод известен качественно уже из принципа Ле-Шателье, без привлечения представлений о свободной энергии. В таких случаях важно знать общее изменение эн.тальпии при реакции, так как оно определяет количество тепла, которое должно быть сообщено системе, для того чтобы провести реакцию и поддержать температуру, при которой скорость реакцйи будет соответствовать практическим требованиям. V [c.85]

Рассмотренные выше изотермо-изобарические условия протекания процесса предполагают, что образование новой фазы не приводит к изменению механического состояния окружающей среды, хотя может сопровождаться изменением состава. Это означает практически, что вся система находится под постоянным внешним давлением (например, сообщается с атмосферой), и что скорость установления механического равновесия между внешней частью системы и непосредственным окружением зародыша намного превосходит скорость формирования зародыша. Оба условия выполняются не всегда. Как отмечал Я- И. Френкель [206], образование зародыша жидкости в кристалле может сопровождаться возрастанием давления и деформацией кристалла в примыкающей к зародышу области. Конденсация пара в замкнутом сосуде также сопровождается изменением давления. [c.328]

Скорость процесса, состоящего из ряда последовательных стадий, определяется скоростью самой медлен- уд Гидродинамическая мо-ной стадии. Это нетрудно понять, дель многсктадийной электрохими-если воспользоваться следующей ческой реакции гидродинамической моделью. Предположим, что два сосуда, заполненных водой, сообщаются между собой через систему последовательно соединенных трубок разного диаметра (рис. 70). Условием равновесия такой системы является равенство уровней воды в сосудах А я Б. Если поднять уровень в сосуде А, то возникает перепад давления Лр и вода из сосуда А начинает перетекать в сосуд Б. Величина перепада давления Ар аналогична поляризации электрода АЕ в электрохимической системе, а скорость перетекания воды — скорости электродной реакции . Каждая из соединительных трубок при этом моделирует определенную стадию электрохимического процесса. Скорость перетекания воды из сосуда А в сосуд Б определяется пропускной способностью самой узкой трубки, а перепад давления Др, который складывается из перепадов на каждой из трубок, в основном сосредотачивается также на этой лимитирующей трубке Ар Дрл . Аналогичным образом общая скорость электродного процесса определяется скоростью лимитирующей стадии, а общая поляризация АЕтнАЕ . [c.171]

Скорость процесса, состоящего из ряда последовательных стадий, определяется скоростью самой медленной стадии. Это нетрудно понять, если воспользоваться следующей гидродинамической моделью. Предположим, что два сосуда, заполненных водой, сообщаются между собой через систему последовательно соединенных трубок разного диаметра (рис. VULl). Условием равновесия такой системы является равенство уровней воды в сосудах А и Б. Если поднять уровень в сосуде А, то возникает перепад давления Др и вода из сосуда А начинает перетекать в сосуд Б. Величина перепада давления аналогична поляризации электрода Д в электрохимической системе, а скорость перетекания воды — скорости электродной реакции I. Каждая из соединительных трубок при этом моделирует определенную стадию электрохимического процесса. Скорость протекания воды из сосуда А в [c.202]

Температуру кристаллизации определяли следующим образом. Помещали исследуемое вещество в рабочий объем кристаллизационного сосуда, откачивали из него воздух, а затем заполняли аргоном до небольшого избыточного давления ( 0,1 атм). С помощью наружного электрообогревателя расплавляли исследуемое вещество и доводили его температуру до значения, превышающего температуру плавления на несколько градусов. Затем ва-куумировали пространство между стенками кристаллизационного сосуда и помещали сосуд в дьюар с глицерином, имеющим температуру на несколько градусов более низкую, чем температура кристаллизации исследуемого вещества. Регулируя степень разрежения в пространстве между стенками сосуда, т. е. изменяя теплопроводность оболочки сосуда и варьируя температуру глицерина, можно установить необходимую скорость охлаждения расплава. Обычно подбирали условия, при которых скорость охлаждения вблизи температуры кристаллизации составляла 0,1—0,3 градуса в минуту. Для обеспечения тер.модинамического равновесия системы, расплав — твердое тело во время записи кривой кристаллизации исследуемое вещество перемешивали, сообщая мешалке возвратно-поступательное движение с амплитудой —10 мм и частотой 120—140 колебаний в минуту. Импульсы напряжения указанной частоты поступали в электромагнит от специального генератора. Запись кривых кри- [c.16]

Сосуд А помещался в стеклянном термостате, заданная температура в котором поддерживалась ламповым реле с точностью 0,05°. Части прибора Б и С объемом по 4 л каждый служили резервуарами для воздуха, давление в которых было различным. Через холодильник колба А сообщалась с манометром О. При исследовании давления пара растворов в системе (НН4)2 504—Ве504 — НаО производилось предварительное насыщение раствора соответствующими солями в ультратермостате при заданной температуре в течение двух дней. Опытами по определению растворимости была показано, что этого времени достаточно для достижения равновесия. После этого насыщенный раствор быстро переводился в сосуд А, в который добавлялся избыток донной фазы. Для опыта требовалось около 300 мл раствора. Чтобы кипение был равномерным, в реакционную колбу вводились стеклянные бусы. Добавление в раствор какой-либо из солей и отбор проб раствора осуществлялись через боковое отверстие. В приборе поддерживалась постоянная температура с точностью 0,05° и устанавливалось давление, отвечающее температуре кипения данного раствора. Давление регулировалось путем откачивания или введения воздуха в сосуды В я С через, краны а, Ь, с. Постоянное значение давления пара достигалось при 25° через 6 час., а при 50 и 75° — через 3—4 часа. Давление в приборе измерялось ртутным манометром при помощи катетометра. Погрешности отдельных определений давления пара складывались из ошибок при отсчете давления и температуры, при условии достижения системой равновесия. Максимальная погрешность в отсчете давления катетометром составляла 0,15 мм рт. ст., колебания температуры не превышали 0,05°, что при 25° соответствует колебаниям давления 0,14, а при 50° — 0,46 мм рт. ст. Таким образом, максимальная погрешность наших измерений при 25° составляла 0,15, при 50° — 0,35, при 75° — 0,8 мм рт. ст. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология